DE2036684A1

DE2036684A1 - Verfahren zum photographischen Drucken eines Leuchtschirmes fur eine Kathoden Strahlrohre

Info

Publication number: DE2036684A1
Application number: DE19702036684
Authority: DE
Inventors: Harry Robert Lancaster Pa Frey (V St A)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1969-07-25
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3592112A; DE2036684C3; DE2036684B2; JPS4913425B1; NL7011003A; FR2055544A5; GB1269749A

Description

7042-70/Kö/S

RCA 61057
Convention Date:
July 25, 1969

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A,

Verfahren zum photographischen Drucken eines Leuchtschirmes für

eine Kathodenstrahlröhre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum photographischen Drucken eines LeuchtSchirmes für eine Kathodenstrahlröhre, bei welchem eine sensibilisierte Leuchtstoffschicht auf dem Schirmträger mit einem Lichtmuster, das durch Hindurchschicken eines Lichtfeldes durch ein Linsensystem, eine lichtdämpfende Filterschicht und eine Maske erzeugt wird, belichtet und die belichtete Leuchtstoffschicht entwickelt wird, derart, daß auf dem Schirmträger ein dem belichtenden Lichtmuster entsprechendes Muster von Leuchtstoffelementen entsteht. .

Als Bildröhre für Farbfernsehgeräte verwendet man üblicherweise eine Kathodenstrahlröhre mit einem Bildschirm, der im allgemeinen aus einer Vielzahl von rotemittierenden, grünemittierenden und blauemittierenden Leuchtstoffelementen besteht, die gewöhnlich auf der Innenfläche der Frontplatte der Bildröhre in regelmäßiger Gruppierung (Raster) angeordnet sind. Bei der sogenann ten Maskenröhre (Lochmasken-Farbbildröhre) sind die Leuchtstoffelemente gewöhnlich Punkte, die in Gruppen von Dreiern oder Tripein mit je einem rot-, einem grün- und einem blauemittierenden Punkt ausgelegt sind. Natürlich gibt es für andere Kathodenstrahl röhrentypen anderweitige geometrieche Anordnungen und Formen von

OOmS/1625

Leuchtstoffelementen.

Damit ein Fernsehbild mit geeigneter Auflösung .und Farbreinheit erzeugt wird, muß das Verfahren zum Herstellen der Leuchtstoffelemente so eingerichtet sein, daß eine sehr große Anzahl von Leuchtstoffelementen verhältnismäßig kleiner und einheitlicher Größe mit genauer gegenseitiger Lagebeziehung gebildet werden können. Wie kompliziert dieses Problem ist,, wird daraus ersichtlich, daß der Bildschirm einer Maskenröhre mehr als eine Million Leuchtstoff punkte von je ungefähr 300 Mikron Durchmesser aufweisen kann.

Zum Drucken der Leuchtstoffelemente für eine Maskenröhre wird die Innenfläche der Frontplatte mit eiaes Gemisch, aus Leuchtstoff und einem lichtempfindlichen Bindemittel beschichtet» Auf diesen Belag wird ein Lichtfeld von einer PusskfcXxch-fcqueXXe über eine Optik durch die Lochmaske -der RoSuPe₅, die als pho"fcogs?aphische Vorlage oder Negativ dient, projiziert_o Dmrchi anschließendes Entwickeln des belichteten Belages wes*d©a die Leudhteiboffelemeiate der ersten Farbe, beispielsweise die blauaesdibibioffeadesii Leuchtstoff punkte erzeugt. Das Verfahrens wird, damm für die grttnemxttierenden Leuchtstoffelemente und dann mock einmal £üp die rotemittierenden Leuchtstoffelemente unter Verwendung der gleichen Lochmaske als photographisches Negativ wiederholte Di© Puinktlichtquelle wird dabei während der einzelnen Belichtung®vorgänge so verschoben, daß die verschiedenfarbigen Leuchtstoffpunkte die entsprechenden Abstände voneinander haben, so daß sich di@ vorgeschriebenen Leuchtstoff punkt-Tripel ergeben.

Es ist bekannt, daß die Größe der Leuchtstoffelemente oder -punkte zum Teil durch die Größe der Loches⁹ der Lochmaske, durch, den Abstand der Lochsaske vom Belag atas Leueltts&off und lichtempfindlichem Bindemittel und durefc d@n Betrag oder das Ausmaß der Belichtung dea Belags bestimmte wird« Bezüglich dieses lefcstgenann ten Faktors gilt, daß dia Qnfcs-fcehenden LeuMshfcsfcoiffeXesiierate um so größer sind, je starkes* belichtet wird» Bs Werdern d&faes" die Licht ' stärke und die Belich-fcungefäaiaes?¹ sorgfältig kontrolliert. Außerdem wird der Unterschied In amr Lichtstark© swischeim dom' Randbex-eich und der Mitte des projisierton Lichtfsldee (eu£grand der Geometrie

des optischen Systems) mit Hilfe von geometrisch angeordneten Belägen aus opakem Material (gewöhnlich in Form von kreisförmigen Bändern aus Rhodiummetall) auf einem oder mehreren optischen Elementen des optischen Systems kompensiert·

Außerdem ergeben sich Schwankungen in der Lichtstärke über die Ausdehnung des Lichtfeldes durch willkürliche oder zufällige Änderungen, Unregelmäßigkeiten oder Verzerrungen im optischen System oder "Lichtgehäuse", das bei der Herstellung des Bildschirmes verwendet wird. Das Lichtgehäuse enthält eine UV-Lampe in einem Lichtkasten mit einem einzigen Fenster in Form eines Lichtrohrs, beispielsweise eines Quarzstabes, der auf eine kleineQuerschnitts fläche von kontrollierter Form an seinem Abschlußende verjüngt oder zugespitzt ist. Das Abschlußende dient als Punktlichtquelle, von der aus das Lichtfeld zunächst durch eine oder mehrere optische Brechungslinsen und dann durch die photographische Vorlage oder das Negativ auf eine lichtempfindliche Schicht projiziert wird. Das Lichtfeld weist sowohl helle als auch dunklere Flecken auf, deren jeweilige Form und Verteilung bei jedem speziellen Lichtgehäuse anders sind. Diese Intensitätsschwankungen im Lichtfeld können durch Besonderheiten der UV-Lampe, durch ihre Lage in bezug auf den Quarzstab, durch Unvollkommenheiten im Quarzstab oder in den optischen Eigenschaften des Abschlußendes des Quarzstabes bedingt sein. Singularitäten in der Brechungslinse oder den Brechungslinsen können ebenfalls dunkle und/oder helle Flecken im Lichtfeld hervorrufen.

Diese Intensitätsschwankungen im Lichtfeld, gleichgültig von welcher Quelle sie stammen, übertragen sich auf den lichtempfindlichen Belag, wo sie bei der Belichtung Leuchtstoffelemente erzeugen, die entweder größer oder kleiner als andere Leuchtstoffelemente auf dem gleichen Bildschirm sein können. Durch solche Schwankungen der Leuchtstoffelementgröße werden die Betriebstoleranzen der Röhre effektiv verkleinert und im Extremfall u.U. eine Farbunreinheit im wiedergegebenen Fernsehbild hervorgerufen.

In der USA-Patentschrift 3 448-667 wird vorgeschlagen, in

009885/1625

den Strahlengang des Lichtfeldes einen optischen Filterbelag aus Silberteilchen in einem Bindemittel einzuschalten. Die Übertragungs- oder Durchlässigkeitseigenschaft des Filters stellt ein Negativmuster der örtlichen Hellflecke im Mittelteil des Lichtfeldes dar. Dieser optische Filterbelag wird dadurch hergestellt, daß ein Belag aus Silberhalogenemulsion mit dem Lichtfeld in genau der gleichen Lage, die er im Lichtgehäuse einnehmen soll, belichtet wird. Durch anschließendes Entwickeln des belichteten Belages wird eine Schicht aus Silberteilchen im Bindemittel erzeugt. Während dieses Verfahren an sich brauchbare Filter liefert, haben trotzdem die metallischen Silberteilchen, die den aktiven Teil des Filters bilden, die Neigung, bis zu einer solchen Größe anzuwachsen, daß sie eine Streuung des Lichtes aus dem Lichtfeld bewirken. Ferner haben die brauchbaren Silberhalogenidemulsionen eine kleine Korngröße und folglich eine hohe Kontrastcharakteristik mit einem Gammawert, der größer ist als 1 und gewöhnlich ungefähr 3 bis 7 beträgt. Dadurch wird der nutzbare Belichtungsbereich für die Herstellung des Filtere auf sehr enge Grenzen eingeschränkt, da eine ausreichende Anzahl von Stufen in der Grauskala für das fertige Filter erwünscht ist. Vorzugsweise SoIl₁ te eine lichtempfindliche Schicht einen Gammawert von ungefähr 1,0 haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die oben genannten Schwierigkeiten behebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingang genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Filter aus feinverteilten, vorgeformten, nichtmetallischen lichtabsorbierenden Teilchen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 50 Millimikron besteht, welche die Durchlässigkeit des Filters für das Lichtfeld verändern.

Das lichtdimpfende Filter wird in der Weise hergestellt, daß eine Oberfläche einer transparenten Platte mit einer Filterschicht aus in einem Gelatine und ein Photosensibilisiermittel enthaltenden Gemisch suspendierten Kohlenetoffteilchen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 50 Millimikron beschichtet wirdj daß

009885/1625

durch Beaufschlagen dieser Schicht durch die Platte mit dem Lichtfeld, das eine sich ändernde Intensität hat, die photosensibilisierte Gelatine belichtet und unlöslich gemacht wird; und daß durch Entwickeln der belichteten Schicht das Filter mit einem der sich ändernden Intensität des belichtenden Lichtfeldes entsprechen den Lichtdämpfungsmuster versehen wird.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Lichtgehäuses mit einem optischen System mit einem Filter auf der Oberfläche einer Linse entsprechend einer Ausführungsform der Er- " findung;

Figur 2 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Linsenanordnung für das Lichtgehäuse nach Figur 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 3 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Linsenanordnung für das Lichtgehäuse nach Figur 1 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und

Figur 4 einen Seitenschnitt eines Gefäßes zum Entwickeln eines Filters gemäß einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeignetes Lichtgehäuse. Das Lichtgehäuse besteht aus einem Lichtkasten ™ 21 und einem Plattenhalter 23, die durch Bolzen oder Schrauben (nicht gezeigt) in der erforderlichen gegenseitigen Lage auf einer Unterlage 25 befestigt sind, die ihrerseits durch Schenkel 27 im gewünschten Winkel gehaltert ist.

Der Lichtkasten ist ein becherförmiges, zylindrisches Gußstück, das am einen Ende durch eine Stirnwand 29 abgeschlossen ist. Das andere Ende des Lichtkastens 21 ist durch eine Platte 31 abgeschlossen, die in eine kreisförmige Ausnehmung 33 im Lichtkasten 21 eingepaßt ist. Die Platte 31 hat ein Mittelloch, durch welches ein Lichtrohr 35 oder ein Lichtkollimator in Form eines konisch verjüngten Glasetabes hindurchfeführt ist. Das schmale Ende 37 des Lichtrohrea 35 steht etwas über die Platte 31 vor und

009885/1625

bildet eine Punktlichtquelle für das Lichtgehäuse. Das breitere Ende 39 des Lichtrohres 35 ist durch einen Bügel 41 gegenüber einer Lampe 43 i* Lichtkasten 21 festgehalten. Hinter der Lampe 43 ist ein Lichtreflektor 45 angeordnet.

Eine Linsenanordnung 51 ist mittels Bolzen 57 auf einem Tragring 53 und Abstandsstiften 55 gehaltert. Der Tragring ist zwischen dem Lichtkasten 21 und dem Plattenhalter 23 festgeklemmt. Die Linsenanordnung 51 besteht aus einer Korrekturlinse 61 und einer KeiHinse 63, die durch einen Trennring 65, eine obere Klammer 67 und eine untere Klammer 69 im Abstand voneinander gehalten sind. Auf der Oberseite der KeiMnse 63 befindet sich ein optisches Filter 71.

Es gibt viele Mögliche Quellen, die Änderungen oder Schwankungen der Lichtstärke oder -intensität im optischen System hervorrufen können. Diese Lichtstärkeschwankungen können von der Lampe 43 selbst stammen oder sich aus ihrer Lage in bezug auf das Lichtrohr 35 ergebenj oder sie können vom Lichtrohr 35 selbst, besonders von dessen schmalem emittierenden Ende 37? oder von der Keillinse 63« vom Reflektor 45 oder von dessen Lage in bezug auf das Lichtrohr 35 herrühren. Irgendwelche Besonderheiten wie eine Unvollkommenheit in diesen optischen Elementen, sei es im Inneren oder an der Oberfläche, können bewirken, daß dunklere oder hellere Bereiche im Lichtfeld entstehen.

Das Filter 71 in Figur 1 kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach folgendem Verfahren hergestellt werden. Die Oberfläche der Keillinse 63, die in dieses» Fall einen Durchmesser von ungefähr 29,85 cm (11-3/4 Zoll) hat, wird zuerst gründlich „ gesäubert und abgespült. Die feuchte Platte wird dann mit einem dünnen Film aus 0,05 gewichtsprozentiger wässriger Gelatinelösung beschichtet und dann getrocknet. Sodann wird die Oberfläche in warmem (50° C.) entionivierten Wasser gespült, um soviel Gelatine, wie wecfewaschen wird, zu entfernen, und anschließend wieder getrocknet, «o daß auf der Oberfliehe ein dünner einfachschichtiger G«latin«-Vorbelas zurückbleibt. Die vorbeechichtete Oberfläche wird mit einer lichtempfindlichen Hasse aus sehr feinen Kohlοn-

009885/1625

stoffteilchen in einem sensibilisierten Gelatine-Bindemittel be schichtet. Einlbrauchbarer, im Handel erhältlicher Kohlenstoff ist der von der Cabot Corporation, Boston, Massachusetts, USA, hergestellte Kanalruß mit der Handelsbezeichnung Black Pearls 607 . Dieses Material besteht aus Kohlenstoffteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ungefähr 9 Millimikron, gemessen mit einem Elektronenmikrographen.

Eine geeignete Schichtmasse besteht aus 120 g Kohlenstoffteilchen, 12 g sulfoniertem Ligninpulver als Dispergiermittel, 42 g nichtionischem Oxyäthylenelkohol als Benetzungsmittel, 1380g Gelatine, 10 000 g entionisiertem Wasser, 37 g eines Härtungsmittels wie 4,4'-Diazidostilben-2,2'-Disulfonsäure-Natriumsalz, das ein Sensibilisiermittel für die Gelatine ist, und 300 g Ammoniumhydroxydlösung. Eine warme (40° C.) Menge (ungefähr I50 cc) dieser flüssigen Masse wird auf die sich langsam drehende Linse aufgegossen. Die Linse wird dann mit ungefähr 60 U.p.M. schnell gedreht, bis die Masse sich als gleichmäßige Schicht von ungefähr 0,0254 mm (1 Mil) Dicke verteilt hat, wonach man die Schicht gelieren läßt. Nach dem Abkühlen und Trocknen wird die beschichtete Keillinse 63 in der Linsenanordnung 51 in derjenigen Lage angeord net, in welcher sie verwendet werden soll· Ein Lichtfeld wird vom Lichtrohr 35 ungefähr 2 bis 5 Minuten lang mit ungefähr 45 Fußkerzen auf den Belag gerichtet. Die optimale Belichtung wird empirisch ermittelt.

Die belichtete beschichtete Linse wird dann aus dem Lichtgehäuse herausgenommen und ungefähr 5 Minuten lang in eine verdünnte (ungefähr 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent) Kaliumalaunlösung gegeben. Dieses kurze Einweichen in kalter (unter 25° C.) Kaliumalaunlösung ist notwendig, um die anionischen Dispergiermittel unlöslich zu machen und die Gelatine teilweise zu härten. Das unbelichtete Beschichtungsmaterial wird dann in einem dreiabteiligen Laminarst römungstrog 83 (Figur 4), der mit schwach fließendem warmen (50° C.) Wasser gefüllt ist, weggewaschen. Die Filterplatte 61 wird an einem Halter 85 im mittleren Abteil mit nach unten gewandter Schichtfläche 71* angebracht. Durch einen Schlauch 89 wird in den unteren Teil der linken Seite des Troges oder Gefäßes

009885/1625

Wasser eingeleitet^ das durch eine perforierte Wand 93 aus Metall, wolle und anschließend unrifeei? der Filterplatte entlang sowie unter einer festen Waad 95 hinweg durch das rechte Abteil fließt, von
wo es durch eine Öffnung 91 ausläuftο Man läßt das Wasser ungefähr 30 Minuten lang längmam durch den Trog oder das Gefäß 83 fließen,, wobei man darauf achtet;, da® es .nicht iia.To.rbu.lenz gerät, damit
das System nicht gestört wirdL Wlhressd des Entwickeln® lösen sich die unbelichteten Schichfeteeile langsam auf ₉ so daß das belichtete Material an den entsprechendem Stellen auf der Linse zurückbleibt. Die Temperatur d©s dttpeh den Sehlameh 89 einfließenden Wassers

wird dann auf 15 C. erniedrigt,, ■ «ma die Gelatine zn hartem Sodann wird die feste Wand 95 ©safc£eriat» We ma das aus- der Öffnung 91 auslaufende Wasser eine Teofserafetar unterhalb 20 Co hat, wird die Linse aus dem Trog herausgenoEsesa« Nachdem sie getrocknet ist,
ist die Linse gebrauchsfertige Is Getoranish wird die Linse in genau. der gleichen Lage relativ zmjt Lichtquelle angeordnet j, die .sie bei der Belichtung des Belages wühpesad der Herstellung des Filters 71 eingenommen hat«

Das auf diese Weise hergestellte Filter Jt hat die Form eines Reliefbildes ans vojpgefonsfcosa ESofeleHistoffteilcheinis die In der
Geistine festgeSsaltea siisdo Di© ©icke des Filters 71 ist unterschiedlich unu beträgt bim ungefähr 3000 L Dies entspricht uage- ' fähr der- halben WeHsaläag© fiis= (S@lfeucht ₀ Wegesa des³ Dick© des
Filters hsnn es Qoin₉ da© eisa SstpaeShtes' Iiaterferesnseister Im
FiIt;'.** Ii ^i.faiiäia&s die ^eoloeibip t?ie festgestellt tiuajpdej sich auf
das verliegeEub "¹Jo^fshz'ou aieSat sib-Sreirad auswirken_o Diese Imterfe-.reiizB:^;:isti-i^; idiiinOiU uciuufdh bem<B±t-i.gb tieicaen_s daß mrnm iibejp desa Filter ¹Jt -siiiea BealsbelGg aas klas³©^^ fasrfeloser GelatiEU© oder eimern

.^:Das· ^r/lije-E· ¹Ji herb ia tJQSQiaibliisfeeia sisae

sigj:-;fi.-t, jtohel ledigjl-iäik dis GiPsimiinr&einisitlsfc sich äsader-fco Die j xote.^iiri'l'-^ä iß-& v©£a Ρκι^:α si« Fiamtfe ^ersehiedeias so dai die Heiligice:· ΐ-·.3£;.ϋ1©2*ΐΐη^©22 ^a pHsa?r& su Pimsaldb i© Licfetfeld beäa Liclfotdiirehlerax'g lii'.ro/.i CiÄi Fdl'fcep casi^Eps^esSaQi&dl verringert we^dlsaio Bas heiBt₅.

ifeise Eaespgesteilte Filter ist so be-=

eüOi^ i

schaffen, daß seine räumlichen Lichtdurchlässigkeitsänderungen sich mit den Intensitätsänderungen des hindurchtretenden Lichtfeldes decken und diesen umgekehrt proportional sind· Durch diese Durchlässigkeitsänderungen werden somit die Lichtstärkeänderungen im das Filter durchsetzenden Licht reduziert oder kompensiert»

Außer der Kompensation der Intensitätsänderungen von Punkt zu Punkt kann das Filter noch anderweitige Kompensationsmaßnahmen aufweisen. Beispielsweise kann im Filter eine Kompensation der Geometrie des optischen Systems, z.B. der sich aus der Lichtspreizung ergebenden Lichtstärkeunterschiede zwischen Mitte und Rand vorgesehen sein. Ferner kann das Filter so ausgebildet sein, daß es vorbestimmte Änderungen der Lichtstärke im Lichtfeld bewirkt. Das Filter kann somit dazu verwendet werden, ein gleichmäßigeres Lichtfeld oder ein Feld mit einer gewünschten Lichtstärkeverteilung zu erzeugen. Diese Kompensationen können allein mit dem beschriebenen Filter oder in Verbindung mit anderen Filterarten, beispielsweise metallischen Dunkelbändern oder -streifen oder einem oder mehreren der optischen Elemente erzielt werden.

Bei einer Betriebsart des Lichtgehäuses nach Figur 1 wird eine Frontplattenanordnung 73 mit einer Schicht 75 aus einem einheitlichen Gemisch von Phosphor in einem lichtempfindlichen Bindemittel auf der Frontplatteninnenfläche und einer innerhalb der Frontplatte befestigten Lochmaske 77 auf dem Frontplattenhalter 23 angeordnet, wie in Figur 1 gezeigt. Nachdem das Filter in der beschriebenen Weise zubereitet worden ist, kann es im gleichen optischen System in der gleichen Lage und Orientierung wie bei der Belichtung wieder angeordnet werden, so daß die Unterschiede im Filter sich im wesentlichen mit den Helligkeitsunterschieden im Lichtfeld decken. Ein Lichtfeld vom schmalen Ende 37 des Lichtrohrs 35 tritt durch die Keillinse 63, das Filter 71 und die Korrekturlinse 6l nach oben. Beim Durchgang durch das Filter 71 werden die Intensitätsschwankungen von Punkt zu Punkt durch die selek tive Durchlässigkeit des Filters kompensiert. Das Lichtfeld tritt anschließend durch die Löcher 79 in der Lochmaske 77 nach oben.

009885/1625

Das durch die Löcher hindurchtretende Lieht;- trifft auf die leuchtstoff haltige Schicht 75 auf, so daß das lichtempfindliche Bindemittel belichtet wird und dadurch seine Löslichkextseigenschaften verändert werden. Da die Lichtstärke üb©r das Lichtfeld einheitlicher oder gleichmäßiger ist;, wird das Bindemittel der Schicht gleichmäßiger belichtet«, Nach dem Belichten, gewöhnlich über eine Dauer von ungefähr 5 bis 25 Minuten, wird das Licht abgedunkelt, die Frontplattenanordmmg 73 aus des Halter herausgenommen, die Lochmaske 77 von der Frontplattenanordnung .73 abgenommen und die Leuchtstoffschicht 75 entwickelt, so daß auf der Frontplattenanordnung 73 das Bild erzeugt wird»

Das Filter 71 kann, wie in Figur 2 gezeigib, auf der Oberfläche der Kompensationslinse 6l oder^ wie in Figur 3 gezeigt, auf der Oberfläche eines getrenntem optischen Elements 8l angebracht sein, wobei es statt auf der Keillissse 63, wie in Figur 1 gezeigt, zwischen der Kospensationslinse 6i sand der Keillinse 63 liegt. Bei allen diesen Ausführungsformen kann die Anordnung 51 in der in Figur 1 gezeigten Weise gehalt&rt sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das getrennte optische Element 81 mit dem darauf befindlichen Filter 71 in der Nähe der Lochmaske 77 in der durch die gestrichelte Linie 83 in Figur 1 angedeuteten Lage angeordnet sein. Auch können die Funktionen der Korrekturlinse 6l und der Keillinse 63 in einer einzigen Linse vereinigt sein. Bei dem in der beschriebenen Weise hergestellten Filter Jt wird nur sehr wenig Licht durch die feinverteilten, vorgeformten, nichtmetallischen Teilchen vom Lichtfeld weggestreut» Der Grund hierfür ist nicht bekannt; doch wird angenommen, daß der mittlere Durchmesser der Teilchen kleiner und einheitlicher ist als bei den zuvor verwendeten, von einer Halogensilberemulsion stammenden Silberteilchen. Außerdem ist das Verfahren verläßlich und gewährleistet eine lange Lebensdauer, da das Teilchen-Biadsmittelgeasisch gegen UV- und andere Strahlung über längere Gebraiaefasseiten hinweg stabil ist.

Die nichtmetallischen Teiichesa werden vqjp des³ Zubereitung des Filters hergestellt und gröSenstabilisIer-fc. Dadurch bleiben

GQS88S/1S2S

die Teilchen im Filter klein und behalten eine im wesentlichen einheitliche, nichtstreuende Größe. Die lichtempfindliche Schicht hat einen Ganuaawert nahe dem Optimum von 1,0, so daß sich die gewünschte Grauskala im Filter ergibt. Da für die Hersteilung des Filters das Lichtfeld selbst benutzt wird, werden die Lage und Helligkeit der Flächenelemente des Lichtfeldes genau auf das Filter übertragen.

Anstelle des Gelatine-Kohlenstoffgemisches können auch anderweitige Materialien für die lichtempfindliche Schicht verwendet . · werden. Beispielsweise kann man feinverteilte vorgeformte Teilchen irgendeiner dunkelfarbigen nichtmetallischen Substanz, die ansonsten chemisch stabil ist, verwenden. Auch Kanalruße und Ofenruße mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von ungefähr 5 bis 50 Millimikron, vorzugsweise Kanalruße mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 9 bis 29 Millimikron, können verwendet werden« Andere brauchbare dunkelfarbige Substanzen sind dunkelfarbige Oxyde "tee Mangans, Kobalt-β und Nickels· Vorzugsweise hat der für die Her.*»-^:;allungi -r„« £Vxi;-**~6 tfv-^-^vi -1>© liefet empfindliche Belag ein Spektraiab"*-:¹ ^nt-Aon-v-v«?.¹* g€.iij, das ^ί:**..^;"- .--»jo^k™ tralerapfindlichkeit der lichtempfindlichen οchient 75> dl© später durch das Filter belichtet werden soll, ziemlich gut angepaßt ist. Ferner sollten die lichtabsorbierenden Teilchen im Filter vorzugsweise möglichst klein sein.

Als Photobindemittel ist sensibilisierte Gelatine vorzuziehen, weil sie während des letzten Stadiums des iin-fcwickelns geliert und bei der niedrigen Temperatur der Wasserwäsche erhärtet, so daß eine Beschädigung des Reliefbildes durch mechanische Handhabung vermieden wird. Jedoch kann man auch andere Photobindemittel verwenden. Damit die Lichtstreuung des Filters minimal gering wird, muß der mittlere Teilchendurchntesser extrem klein, und zwar im Bereich von 5 bis 50 Millimikron sein. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung' besteht in der Verwendung nichtmetallischer Teilchen, dez=ea Größe vor und nicht während und/oder nach der- Herstellung des Filters bestimmt wird» Das Bindemittel uact das Pigment bilden- die wesentlichen Bestandteile des fertigen I^r:*.l-i-ei*sj andere Stoffe werden nur bei der Filterher stellung h-jsnöiizgfcj «ad diese anderen

009885/1BIf₃

BAD ORIGINAL

Stoffe sollten eine geringe Lichtabsorption aufweisen oder in den geringstpraktikablen Konzentrationen zugegeben werden. Benetzungsund Dispergiermittel werden zugegeben, um die Anhaftung des Filters an der Unterlage zu verbessern und glattere, gleichmäßigere Schichten oder Beläge zu erzielen. Organische Photosensibilisiermittel niedriger Aktivität sind geeigneter als Bichromate, weil in diesem Fall die Schichten niedrigere 'Dunkelreaktionsgeschwindig keiten haben und die Schichtdicken weniger kritisch sind.

Die Zusammensetzung eines bevorzugten Schichtmaterials sollte typischerweise die folgenden Bestandteilsbereiche aufweisen:

Gelatine 1-25 Gewichtsprozent

Verhältnis Kohlenstoff/Gelatine 0,001 - 0,5 Verhältnis Dispergiermittel/Kohlenstoff 0,01 - 1,0 Verhältnis Benetzungsmittel/Kohlenstoff 0,01 - 1,0 Verhältnis Photosensibilisiermittel/Gelatine 0,005 - 0,20 Ammoniumhydroxyd so daß pH auf 8,5 - 9j5 gehalten wird Wasser Rest

Das lichtempfindliche Material kann auf eine transparente Unterlage auf irgendeine Weise so aufgetragen werden, daß sich eine relativ gleichmäßige, dicke getrocknete Schicht ergibt. Die Schicht sollte übermäßig dick sein, so daß der hellste Punkt des Belichtungsfeldes nicht durch die Schicht oder den Film hindurchdringt. Der unbelichtete Überschußteil der Schicht wird während des Entwickeins weggewascb.ee. Die Filmschicht kann durch Tauchbeschichten, Fließbeschichten oder» Schleuderbeschichten aufgebracht werden. Etwaige Schichtdickeunterschiede sind dann nicht kritisch, wenn organische Photosensibilisatoren in die Schichtmasse eingebaut sind«.

Die Photobeliclitung der getrockneten lichtempfindlichen Schicht erfolgt voraigsweise in demjenigen optischen Gerät, in welchem das fertige Filter verwendet werden solle Di® Lichtquelle des Gerätes muß aktinisches Licht ausstrahlen. Die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht muß durch die transparente Unterlage hindurch erfolgen, so daS zuerst das Schichtmaterial an der Unter-

009885/1625

lage, auf der es aufliegt, erhärtet. Bei fortdauernder Belichtung schreitet der Erhärtungsvorgang in das Innere der lichtempfindlichen Schicht hinein um eine Strecke voran, die der Helligkeit der Belichtung von Punkt zu Punkt proportional ist, so daß ein Stetigton-Reliefbild entsteht.

Das Herstellungsverfahren unter Verwendung von Kohlenstoff-Gelatinemassen ergibt Filter, die Hellflecke oder Dunkelflecke in · einem optischen Feld automatisch korrigieren. Die Korngröße der Teilchen des Filters ist so klein, daß ein Bild durch Lichtstreuung nicht nennenswert verzerrt und die Gleichmäßigkeit des Filters ver- | bessert wird. Im Vergleich hierzu haben nahezu alle photographischen Silberemulsionen übermäßig große Korngrößen. Lippmannsche Silberemulsionen haben zwar eine kleine Korngröße, können jedoch nicht ^nügend gleichmäßig auf eine Stetigton-Grauskala entwickelt werden.

Das Filter 71 kann für die Herstellung beliebiger Schirmstruk türen auf photographischea Wege verwendet werden. Punktrasterschirme und Linienrasterschirrae sind Beispiele hierfür· Mit "Schirmstruktur" ist hier ein beliebig gearteter Schichtbestandteil der Schirmelektrode einer Kathodenstrahlröhre gemeint, beispielsweise eine lumineszierende oder eine lichtabsorbierende Schicht. Man kann mit Hilfe des Filters 71 eine Schicht aus Photobindemittel-Teilchen ä gemisch belichten oder aber einen klaren Photolack belichten und anschließend Leuchtstoffteilchen oder lichtabsorbierende Teilchen auf die belichteten Bereiche aufbringen. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird durch Belichten einer Schicht aus mit einem Photobindemittel vermischten Leuchtetoffteilchen direkt eine LeuchtSchirmstruktur hergestellt. Eine andere Verfahrensausführung besteht darin, daß eine Schicht aus klarem Photobindemittel belichtet wird, anschließend Leuchtstoffteilchen darauf aufgebracht werden und sodann die löslicheren Teile des Photobindemittels und der darauf befindlichen Leuchtstoffschicht entfernt werden. Eine andere Methode zur Herstellung einer L©uchtschir«struktur besteht darin, daß man eine Schicht aue klare« Photobindeatittel belichtet, die löslicheren Teile derselben entfernt, dann

009885/1628

Leuchtstoffteilchen darauf aufbringt und schließlich die weniger löslichen Teile der Photobisidemittelschicht mit den darauf befindlichen Leuchtstoffteilchen entfernt, so daS Leuchtstoffteilchen in denjenigen Bereichen zurückfoleifoen_s die siivor von den löslicheren Teilen der Photobindemittelschicht eingenommen wurden.

Das Filter 71 kann auch für die Herstellung nichtlumineszierender Schirmstrukturen, beispielsweise einer liefitabsorbierenden Matrize verwendet werden_s Eia Beispiel eisses derartigen Verfahrens besteht darin, daß eine klare Photobindeiaittelschicht bildmäßig belichtet wird, die löslicheren Teile der Schicht entfernt werden, dann lichtabeorbierende Teilchen wie feiateilige® Graphit darauf aufgebracht werden u»d aascWLie&end die weniger löslichen Teile der Photobindemittelschicht mit den darauf befindlichen lichtabsorbierenden Teilchen entfernt werden, so d®ß di© licktabsorbierenden Teilchen in denjenigen Bereichen startickfoXeibeEi,, die zuvor «it den löslicheren Teile© der Photobißd!.e©itt©lseliiclat besetzt waren. Nach de» erfindmngsgeaä&eis Verfaferea lagseai sich also entweder lumine«zierende oder aicfe'fcliiiaiaessies'eimd.e Scitirrastrukturen auf photographischem Wege

Claims

Patentansprüche

/lJ Verfahren zum photographischen Drucken eines Leuchtschirmes für eine Kathodenstrahlröhre, bei welchem eine sensibilisierte Leuchtstoffschicht auf dem Schirmträger mit einem Lichtmuster, das durch Hindurchschicken eines Lichtfeldes durch ein Linsensystem, eine lichtdämpfende Filterschicht und eine Maske erzeugt wird, belichtet und die belichtete Leuchtstoffschicht entwickelt wird, derart, daß auf dem Schirmträger ein dem belichtenden Lichtmuster entsprechendes Muster von Leuchtstoffelementen entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (71) ' aus feinverteilten, vorgeformten, nichtmetallischen lichtabsorbierenden Teilchen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 50 Millimikron besteht, welche die Durchlässigkeit des Filters für das Lichtfeld verändern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtabsorbierende Teilchen Kohlenstoffteilchen in eine» lichtdurchlässigen Bindemittel verwendet werden, wobei die Änderungen der Lichtdurchlässigkeit des Filters vom Lichtfeld abgeleitet worden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- g zeichnet, daß die Kohlenstoffteilchen einen mittleren Durchmesser von 9 bis 29 Millimikron haben.
4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des lichtdämpfenden Filters eine Oberfläche einer transparenten Platte (63, 61, 8l) mit einer Filterschicht aus in einem Gelatine und ein Photosensibilisiermittel enthaltenden Gemisch suspendierten Kohlenstoffteilchen mit einem mittleren Durchmee-ser zwischen 5 und 50 Millimikron beschich tet wird, durch Beaufschlagen dieser Schicht durch die Platte mit dem Lichtfeld, das eine sich ändernde Intensität hat, die photosensibilisierte Gelatine belichtet und unlöslich gemacht und durch Entwickeln der belichteten Schicht das Filter mit einem der sich

009885/1025

ändernden Intensität des belichtenden Lichtfeldes entsprechenden Lichtdämpfungsmuster versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4_} dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der transparenten Platte vor dem Beschichten mit der Filterschicht mit einer dünnen Einfachschicht aus Gelatine vorbeschichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht auf die Oberfläche der transparenten Platte in einer Dicke aufgebracht wird, die größer ist als diejenige Dicke, welche der hellste Teil des sich ändernden Lichtfeldes bei Belichtung der Schicht durchdringt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Filterschicht zwischen dem Linsensystem (51) und dem Schirmträger während der Belichtung der Filterschicht sowie während der Belichtung der Leuchtstoff schicht (75) Jüit dem Lichtfeld in jeweils der gleichen Lage und Orientierung in bezug auf das Lichtfeld angeordnet wird»

009885/1625

Leerseite